RU2063590C1 - Method and device for automatic control of air separation plant - Google Patents

Method and device for automatic control of air separation plant Download PDF

Info

Publication number
RU2063590C1
RU2063590C1 RU93019795A RU93019795A RU2063590C1 RU 2063590 C1 RU2063590 C1 RU 2063590C1 RU 93019795 A RU93019795 A RU 93019795A RU 93019795 A RU93019795 A RU 93019795A RU 2063590 C1 RU2063590 C1 RU 2063590C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxygen concentration
oxygen
vapor pressure
regulator
control plate
Prior art date
Application number
RU93019795A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93019795A (en
Inventor
В.А. Дубинин
Л.С. Проворный
Е.А. Курышев
В.И. Кузьмин
В.Н. Чернецов
Original Assignee
Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября filed Critical Балашихинское научно-производственное объединение криогенного машиностроения им.40-летия Октября
Priority to RU93019795A priority Critical patent/RU2063590C1/en
Publication of RU93019795A publication Critical patent/RU93019795A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2063590C1 publication Critical patent/RU2063590C1/en

Links

Landscapes

  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Abstract

FIELD: cryogenic engineering; control of rectifying towers in sets for obtaining production oxygen by method of low-temperature rectification. SUBSTANCE: at change of magnitudes of vapor pressure in upper rectifying column 1 and concentration of oxygen at check tray, regulation is effected by control leading action channel; in case of deviation of magnitude of production oxygen from preset range, extraction of production oxygen is regulated by control main action channel. When magnitude of production oxygen is restored, steady magnitudes of vapor pressure and concentration of oxygen at check tray in upper column are noted by storage elements 5 and 8 and in accordance with these new magnitudes, regulation is effected by control leading action channel. EFFECT: enhanced efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области управления ректификационными колоннами и может быть использовано для автоматического регулирования концентрации продукционного кислорода в установках разделения воздуха для получения кислорода с заданной концентрацией. The invention relates to the field of distillation column control and can be used to automatically control the concentration of production oxygen in air separation plants to produce oxygen with a given concentration.

Известен способ регулирования работы установки разделения воздуха путем изменения количества отбираемого кислорода из верхней колонны в зависимости от концентрации кислорода в отбираемой фракции и устройство его реализации (см. Бродянский В.М. и др. "Производство кислорода" М. "Металлургия", 1970г. с. 367). Недостатки этого способа заключаются в том, что присутствует значительное запаздывание по управляющему воздействию, т.к. концентрация выходного продукта является инерционным параметром; отсутствует автоматический контроль за концентрацией кислорода в аргонной фракции, что может привести к нарушению работы аргонной колонны, а прямое регулирование по отклонению параметра снижает точность стабилизации параметра. A known method of regulating the operation of the air separation unit by changing the amount of oxygen taken from the top column depending on the oxygen concentration in the selected fraction and the device for its implementation (see V. Brodyansky et al. "Oxygen production" M. "Metallurgy", 1970 p. 367). The disadvantages of this method are that there is a significant delay in control action, because the concentration of the output product is an inertial parameter; there is no automatic control over the oxygen concentration in the argon fraction, which can lead to disruption of the argon column, and direct regulation by the deviation of the parameter reduces the accuracy of stabilization of the parameter.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ регулирования работы установки разделения воздуха, заключающийся в изменении количества отбираемого кислорода из верхней колонны по информации о давлении паров в верхней колонне, концентрации кислорода на контрольной тарелке в верхней колонне, при этом стабилизацию концентрации продукционного кислорода осуществляют в зависимости от соотношения количества отбираемого кислорода и парового потока с коррекцией по величине отклонения концентрации отбираемого кислорода (а.с. СССР N 637600, F 25 3/04, 1977 г.). Closest to the proposed technical solution is a method of regulating the operation of the air separation unit, which consists in changing the amount of oxygen taken from the upper column according to information on the vapor pressure in the upper column, the oxygen concentration on the control plate in the upper column, while the concentration of production oxygen is stabilized depending from the ratio of the amount of oxygen taken and the steam stream with a correction for the deviation in the concentration of the selected acid kind (AS USSR N 637 600, F 25 3/04, 1977).

Недостатки этого способа заключаются в том, что требуются предварительные расчеты или экспериментальное определение величины соотношения потоков и корректирующего воздействия, значения которых необходимо пересчитывать и устанавливать, о в ручном режиме при изменении режима процесса разделения воздуха, устройство реализации такого способа представляет собой сложную схему взаимосвязанного регулирования, что вызывает значительные трудозатраты в процессе наладки и во время эксплуатации установки. The disadvantages of this method are that preliminary calculations or experimental determination of the ratio of flows and corrective action, the values of which must be recalculated and established, are required in manual mode when changing the mode of the air separation process, the device for implementing this method is a complex scheme of interconnected regulation, which causes significant labor costs during the setup process and during operation of the installation.

Решение задачи стабилизации концентрации продукционного кислорода с повышенной точностью при различных внешних возмущающих воздействиях может быть осуществлено за счет введения нового алгоритма управления, в котором формируют электрические управляющие сигналы опережающего и основного воздействия и поочередно воздействуют ими на отбор продукционного кислорода, а также производят операции отслеживания и запоминания текущих значений давления паров в верхней колонне и концентрации кислорода на контрольной тарелке. Устройство, используемое для решения задачи, содержит электрическую каскадную схему регулирования с переключающимися каналами опережающего и основного воздействия с элементами памяти, нуль-органом, обеспечивает автоматическое регулирование концентрации продукционного кислорода. The solution to the problem of stabilizing the concentration of production oxygen with increased accuracy under various external disturbing influences can be carried out by introducing a new control algorithm in which the electrical control signals of the leading and main effects are generated and they alternately affect the selection of production oxygen, as well as perform tracking and storing operations current values of vapor pressure in the upper column and oxygen concentration on the control plate. The device used to solve the problem contains an electric cascade control circuit with switching channels of the leading and main action with memory elements, a zero-organ, provides automatic control of the concentration of production oxygen.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе автоматического регулирования установки разделения воздуха путем изменения количества продукционного кислорода из верхней колонны, при этом измеряют давление паров в верхней колонне, концентрацию кислорода на контрольной тарелке верхней колонны и концентрацию кислорода в продукционном кислороде по изменению значений давления паров и значений концентрации кислорода на контрольной тарелке формируют электрический сигнал управляющего опережающего воздействия, сравнивают концентрацию кислорода в продукционном кислороде с заданным значением, и при отклонении полученного значения концентрации кислорода от заданного прекращают воздействие электрического сигнала управляющего опережающего воздействия, формируют электрический сигнал управляющего основного воздействия, а после восстановления заданного значения концентрации кислорода в продукционном кислороде фиксируют установившиеся значения давления паров и концентрации кислорода на контрольной тарелке, прекращают воздействие электрического сигнала управляющего основного воздействия и формируют новый электрический сигнал управляющего опережающего воздействия в соответствии с зафиксированными значениями давления паров и концентрации кислорода на контрольной тарелке. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known method of automatically controlling the air separation unit by changing the amount of production oxygen from the upper column, the vapor pressure in the upper column, the oxygen concentration on the control plate of the upper column and the oxygen concentration in the production oxygen are measured change the values of vapor pressure and oxygen concentration values on the control plate to form an electrical signal the leading advancing action, the oxygen concentration in the production oxygen is compared with a predetermined value, and when the obtained oxygen concentration deviates from the preset value, the action of the leading anticipatory action electric signal is terminated, the main control action electric signal is generated, and after restoration of the preset oxygen concentration value in the production oxygen, the steady vapor pressure and oxygen concentration on the control plate, etc They reduce the effect of the electric signal of the control main influence and form a new electric signal of the control anticipatory effect in accordance with the fixed values of the vapor pressure and oxygen concentration on the control plate.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве автоматического регулирования установки разделения воздуха, содержащем датчик концентрации кислорода на контрольной тарелке верхней колонны ДК, подключенный к регулятору концентрации кислорода на контрольной тарелке РК, датчик концентрации продукционного кислорода ДП, подключенный к регулятору концентрации продукционного кислорода РП, датчик давления паров в верхней колонне ДД и исполнительный орган, установленный на потоке продукционного кислорода, содержащем регулятор давления паров РД, соединенный с датчиком давления паров ДД, ограничитель уровня выходного сигнала, установленный между регулятором давления паров РП и регулятором концентрации кислорода на контрольной тарелке, РК два элемента памяти, ко входу первого из которых подключен датчик давления паров ДД, ко входу второго датчик концентрации кислорода на контрольной тарелке ДК, а их выходы соединены с регулятором давления паров РД и регулятором концентрации кислорода на контрольной тарелке соответственно РК, нуль-орган с дискретным выходом, соединенным с регулятором концентрации продукционного кислорода РП и с элементами памяти, и блок коммутации, к входам которого подключены выход нуль-органа, регулятор концентрации кислорода на контрольной тарелке РК и управляющий выход регулятора концентрации продукционного кислорода РП, а выход соединен с исполнительным органом. The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a known device for automatically controlling an air separation unit containing an oxygen concentration sensor on a control plate of the upper column of a recreation center connected to an oxygen concentration regulator on a control plate of the Republic of Kazakhstan, a production oxygen concentration sensor is connected to a concentration regulator production oxygen RP, vapor pressure sensor in the upper column DD and the executive body mounted on the stream production oxygen containing an RD vapor pressure regulator connected to an DD vapor pressure sensor, an output signal level limiter installed between an RP vapor pressure regulator and an oxygen concentration regulator on a control plate, RK are two memory elements, the first of which is connected with an DD vapor pressure sensor to the input of the second oxygen concentration sensor on the control plate of the recreation center, and their outputs are connected to the vapor pressure regulator RD and the oxygen concentration regulator on the control plate, respectively RK, a null organ with a discrete output connected to a regulator of the concentration of production oxygen of the RP and memory elements, and a switching unit, the inputs of which are connected to the output of the zero organ, the regulator of oxygen concentration on the control plate of the RK, and the control output of the regulator of the concentration of production oxygen of the RP , and the output is connected to the executive body.

Использование в качестве регулирующего воздействия концентрации кислорода на контрольной тарелке с коррекцией по давлению паров в верхней колонне с последующим формированием электрического сигнала управляющего опережающего воздействия целесообразно, т.к. изменение этих параметров под действием внешних возмущающих воздействий происходит раньше изменения концентрации продукционного кислорода на выходе из ВРУ. The use of oxygen concentration on the control plate as a regulating effect with a correction for vapor pressure in the upper column with the subsequent formation of an electrical signal of the leading anticipatory action is advisable, because the change in these parameters under the influence of external disturbances occurs earlier than the change in the concentration of production oxygen at the outlet of the ASU.

Концентрация продукционного кислорода основной параметр регулирования, по которому осуществляют прямое регулирование концентрации продукта с фиксированным заданием и заданной точностью, формируют при этом электрический сигнал основного воздействия. The concentration of production oxygen, the main control parameter, which directly regulates the concentration of the product with a fixed task and a given accuracy, form an electrical signal of the main effect.

Операция отслеживания и запоминания текущих значений давления паров в верхней колонне и концентрации кислорода на контрольной тарелке с последующим использованием их в качестве новых заданий в момент восстановления требуемого значения концентрации продукционного кислорода позволяет осуществлять автоматически восстановление концентрации продукционного кислорода при перестройке технологического режима работы верхней ректификационной колонны воздухоразделительной установки. The operation of tracking and memorizing the current values of the vapor pressure in the upper column and the oxygen concentration on the control plate with their subsequent use as new tasks at the time of restoration of the required value of the concentration of production oxygen allows automatic recovery of the concentration of production oxygen during the adjustment of the technological mode of operation of the upper distillation column of the air separation unit .

Устройство автоматического регулирования работы установки разделения воздуха содержит необходимые для осуществления способа элементы автоматики, соединенные между собой по электрической каскадной схеме с переключающимися каналами управляющих основного и опережающего воздействия. Использование нуль-органа и блока коммутации позволяет поочередно автоматически переключать канал управляющего опережающего воздействия на канал управляющего основного воздействия. Элементы памяти необходимы для отслеживания и запоминания текущих значений давления и концентраций, по которым затем формируется в момент восстановления требуемого значения концентрации новое задание регуляторов давления и концентрации. The device for automatically controlling the operation of the air separation unit contains the necessary automation elements interconnected in an electric cascade circuit with switching channels for controlling the main and leading action. Using a zero-organ and a switching unit allows you to alternately automatically switch the channel of the leading leading action to the channel of the controlling main action. Memory elements are necessary for tracking and storing the current pressure and concentration values, according to which a new task of pressure and concentration regulators is then formed at the moment of restoration of the required concentration value.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения. The analysis of the prior art by the applicant, including a search by patents and scientific and technical sources of information, made it possible to establish that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Дополнительно был проведен поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительным от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, следовательно оно соответствует требованию "изобретательский уровень" и "промышленная применимость". In addition, a search was carried out for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not explicitly follow the prior art for a specialist, therefore it meets the requirements of "inventive step" and "industrial applicability "

Осуществление предлагаемого способа автоматического регулирования установки разделения воздуха поясняется на чертеже (фиг.1). The implementation of the proposed method for automatically controlling the installation of air separation is illustrated in the drawing (figure 1).

Устройство, реализующее его, содержит верхнюю ректификационную колонну 1 с линиями входа потоков азотной флегмы, линиями отбора газообразного чистого азота, жидкого кислорода и продукционного кислорода, при этом в верхней колонне установлен датчик ДД2, выход которого подключен к регулятору РДЗ с ограничителем уровня выходного сигнала 4 и к первому элементу памяти 5, на контрольной тарелке верхней колонны 1 установлен датчик ДК6, выход которого подключен к регулятору РК7 и элементу памяти 8, соединенного с регулятором РК7, а элемент памяти 5 соединен с регулятором РД3, подключенным через ограничитель 4 к регулятору РК7, в линии отбора продукционного кислорода установлен датчик ДП9, соединенный через регулятор РП10 с нуль-органом 11, дискретный выход которого подключен ко входам элементов памяти 5 и 8, при этом регулятор РК7 подключен к первому входу блока коммутации 12, ко второму входу которого подключен управляющий выход регулятора РП10, а к третьему выход нуль-органа 11, при этом выход блока коммутации 12 соединен с исполнительным органом 13, установленным в линии отбора продукционного кислорода. The device that implements it contains an upper distillation column 1 with lines for the input of nitrogen reflux streams, lines for the selection of gaseous pure nitrogen, liquid oxygen and production oxygen, and a DD2 sensor is installed in the upper column, the output of which is connected to the RDZ controller with an output signal level limiter 4 and to the first memory element 5, on the control plate of the upper column 1, a DK6 sensor is installed, the output of which is connected to the PK7 controller and memory element 8 connected to the PK7 controller, and the memory element is 5 s it is one with the RD3 regulator connected through the limiter 4 to the RK7 regulator; the DP9 sensor is installed in the production oxygen selection line; it is connected via the RP10 regulator to the null-organ 11, the discrete output of which is connected to the inputs of memory elements 5 and 8, while the RK7 regulator is connected to the first input of the switching unit 12, to the second input of which the control output of the regulator RP10 is connected, and the third output of the zero-organ 11, while the output of the switching unit 12 is connected to the executive body 13 installed in the production line oxygen.

Способ автоматического регулирования установки разделения воздуха (ВРУ) реализуется следующим образом. The method of automatic control of the air separation unit (ASU) is implemented as follows.

В процессе работы ВРУ в верхнюю ректификационную колонну 1 подают потоки "чистой" и "грязной" азотной флегмы. В результате разделения воздуха получают чистый газообразный азот, жидкий кислород, осуществляют отбор аргонной фракции кислорода и продукционного кислорода из нижней части верхней колонны 1. Известно, что под влиянием внешних возмущающих воздействий режим работы установки нарушается, что приводит к значительному отклонению концентрации продукционного кислорода. Восстановление требуемого значения концентрации выходного продукта осуществляют за счет поочередного воздействия двух электрических импульсных сигналов управляющего опережающего воздействия и основного на отбор продукционного кислорода. Для этого измеряют текущее значение давления паров в верхней колонне (датчик ДД 2) и при отклонении текущего значения от заданного в соответствии с сигналом рассогласования регулятором РД 3 через ограничитель уровня сигнала 4 изменяют задание регулятору РК 7. При этом одновременно записывают текущее значение давления паров в элемент памяти 5. Измеряют текущее значение концентрации кислорода на контрольной тарелке датчиком ДК 6 и записывают в элемент памяти 8. При отклонении текущего значения концентрации кислорода на контрольной тарелке от заданного формируют электрический импульсный сигнал управляющего опережающего воздействия, в соответствии с которым регулятором РК 7 через блок коммутации 12 изменяют количество отбираемого продукционного кислорода исполнительным органом 13. Измеряют текущее значение концентрации продукционного кислорода (датчик ДП9) и при отклонении текущего значения от заданного формируют сигнал управляющего основного воздействия. Предварительно, в нуль-органе 11 устанавливают диапазон отклонений величины концентрации продукционного кислорода от задания, и при выходе текущего значения за границы диапазона формируют дискретным сигнал, в соответствии с которым прекращают воздействие электрического сигнала управляющего опережающего воздействия, но формируют электрический сигнал управляющего основного воздействия (регулятор РП 10). После восстановления заданного значения концентрации кислорода в продукционном кислороде фиксируют установившиеся значения давления паров и концентрации на контрольной тарелке (элементы памяти 5 и 8), прекращают воздействие электрического сигнала управляющего основного воздействия и формируют новый электрический сигнал управляющего опережающего воздействия в соответствии с зафиксированными значениями давления паров и концентрации кислорода на контрольной тарелке. При этом регуляторам РД 3 и РК 7 устанавливают новые задания, в соответствии с которыми осуществляют очередной этап стабилизации режима в верхней ректификационной колонне 1. In the process, the ASU in the upper distillation column 1 serves streams of "clean" and "dirty" nitrogen reflux. As a result of air separation, pure gaseous nitrogen, liquid oxygen are obtained, the argon fraction of oxygen and production oxygen are sampled from the lower part of the upper column 1. It is known that, under the influence of external disturbing influences, the plant operation mode is violated, which leads to a significant deviation in the concentration of production oxygen. The restoration of the required value of the concentration of the output product is carried out due to the alternating action of two electrical pulse signals of the leading leading action and the main one for the selection of production oxygen. To do this, measure the current value of the vapor pressure in the upper column (DD sensor 2) and if the current value deviates from the value set in accordance with the error signal by the RD 3 regulator through the signal level limiter 4, the task of the regulator RK 7 is changed. At the same time, the current value of the vapor pressure is recorded in memory element 5. Measure the current value of the oxygen concentration on the control plate with a sensor DK 6 and write to memory element 8. If the current value of the oxygen concentration on the control plate deviates from t of a predetermined form an electrical pulse signal of the leading leading action, in accordance with which the regulator RK 7 through the switching unit 12 change the amount of production oxygen taken by the executive body 13. Measure the current value of the concentration of production oxygen (sensor DP9) and form a control signal when the current value deviates from the set main impact. Preliminarily, in the null organ 11, a range of deviations of the concentration of production oxygen from the task is established, and when the current value is outside the range, a discrete signal is generated, according to which the electric signal of the control leading effect is stopped, but the electric signal of the control main effect is formed (regulator RP 10). After restoring the set value of the oxygen concentration in the production oxygen, the steady-state values of vapor pressure and concentration are fixed on the control plate (memory elements 5 and 8), the electric signal of the control main influence is stopped, and a new electric signal of the control anticipatory action is formed in accordance with the fixed values of the vapor pressure and oxygen concentration on the control plate. In this case, the regulators RD 3 and RK 7 set new tasks, in accordance with which they carry out the next stage of stabilization of the regime in the upper distillation column 1.

Согласно заявляемому устройству, реализующему описанный выше способ, каскадная схема с переключающимися каналами основного и опережающего воздействия, содержащая регуляторы РДЗ, РК7, РП10, датчики ДД2, ДК6, ДП9, элементы памяти 5,8, нуль-орган 11, блок кооммутации 12 с контактами "I", "II", исполнительный орган 13, поддерживает заданное значение концентрации продукционного кислорода. According to the claimed device that implements the method described above, a cascade circuit with switching channels of the main and leading action, comprising RDZ, RK7, RP10 regulators, DD2, DK6, DP9 sensors, memory elements 5.8, zero-organ 11, switching unit 12 with contacts "I", "II", the executive body 13, maintains a predetermined value of the concentration of production oxygen.

Информация о концентрации кислорода на контрольной тарелке поступает от датчика ДК 6 на регулятор РК 7 и записывается в элемент памяти 8. При действии внешних дестабилизирующих факторов срабатывает цепь коррекции (датчик давления паров ДД 2, регулятор РД 3 с ограничителем уровня входного сигнала 4). После чего задание по концентрации кислорода на контрольной тарелке регулятора РК 7 изменяется электрическим сигналом, поступившим на вход регулятора РК7 через ограничитель 4 от регулятора РД3, в соответствии с информацией, поступившей от датчика давления ДД ДД2, которая записывается в элемент памяти 5. Information about the oxygen concentration on the control plate comes from the DC 6 sensor to the RK 7 controller and is written to the memory element 8. Under the influence of external destabilizing factors, the correction circuit is activated (vapor pressure sensor DD 2, regulator RD 3 with input signal limiter 4). After that, the task of oxygen concentration on the control plate of the regulator RK 7 is changed by an electric signal received at the input of the regulator PK7 through a limiter 4 from the regulator RD3, in accordance with the information received from the pressure sensor DD DD2, which is recorded in memory element 5.

Выход регулятора РК7 образует через замкнутый контакт "I" блока коммутации 12 канал опережающего воздействия, по которому электрический сигнал, сформированный на выходе регулятора РК7 поступает на исполнительный орган 13, изменяющий количество отбираемого продукционного кислорода. Информация о концентрации продукционного кислорода поступает от датчика концентрации ДК9 через регулятор РП10 на вход нуль-органа 11. При превышении установленного порог а на выходе нуль-органа 11 образуется электрический дискретный сигнал, который поступает на вход блока коммутации 12 и вызывает размыкание контакта "1" и замыкание контакта "II", который вместе с управляющим импульсным выходом регулятора РП10 образует канал основного воздействия. The output of the regulator PK7 forms a leading channel through the closed contact "I" of the switching unit 12, through which the electric signal generated at the output of the regulator PK7 is sent to the actuator 13, which changes the amount of selected production oxygen. Information on the concentration of production oxygen is supplied from the concentration sensor DK9 through the regulator RP10 to the input of the zero-organ 11. When the threshold is exceeded and the output of the zero-organ 11, an electrical digital signal is generated, which is fed to the input of the switching unit 12 and causes the contact "1" to open and closing the contact "II", which together with the control pulse output of the regulator RP10 forms the channel of the main impact.

Регулятор РП10 в соответствии с информацией, поступившей от датчика ДП9, формирует электрический импульсный выходной сигнал, который поступает по каналу основного воздействия на исполнительный орган 13, изменяющий количество отбираемого кислорода. Тот же дискретный сигнал с выхода нуль-органа 11 поступает на входы элементов памяти 5 и 8, в которых начинается отслеживание информации о текущих значениях давления паров в верхней колонне 1 и концентрации на контрольной тарелке. После восстановления требуемого значения концентрации продукционного кислорода происходит изменение значения дискретного сигнала на выходе нуль-органа 11, что вызывает установку контактов "1" и "II" в начальное положение, в результате канал основного воздействии отключается, вновь формируется канал опережающего воздействия. The regulator RP10 in accordance with the information received from the sensor DP9, generates an electrical pulse output signal, which is fed through the main channel to the actuator 13, which changes the amount of oxygen taken. The same discrete signal from the output of the null-organ 11 is fed to the inputs of memory elements 5 and 8, in which the tracking of information on the current values of the vapor pressure in the upper column 1 and the concentration on the control plate begins. After restoring the required value of the concentration of production oxygen, the discrete signal changes at the output of the null organ 11, which causes the contacts "1" and "II" to be set to the initial position, as a result, the main exposure channel is turned off, the leading channel is formed again.

Одновременно, тот же дискретный сигнал поступает на элементы памяти 5 и 8, в них запоминается информация о текущих значениях давления паров и концентрация в момент восстановления концентрации продукционного кислорода, после чего электрическими сигналами с выходов элементов памяти 5 и 8 соответственно изменяется задание регуляторов РДЗ и РК7, что обеспечивает формирование электрического сигнала на выходе регулятора РК7, поступающего затем на исполнительный орган 13. At the same time, the same discrete signal is fed to memory elements 5 and 8, they store information about the current values of vapor pressure and concentration at the time of restoration of the concentration of production oxygen, after which the task of the RDZ and RK7 regulators changes accordingly by the electrical signals from the outputs of memory elements 5 and 8 , which ensures the formation of an electrical signal at the output of the regulator PK7, then fed to the Executive body 13.

Технико-экономический эффект предлагаемого способа автоматического регулирования установки разделения воздуха и устройства его реализующего заключается в снижении брака продукции за счет повышения качества регулирования процесса низкотемпературной ректификации. The technical and economic effect of the proposed method for automatically controlling the air separation unit and the device that implements it is to reduce product rejection by improving the quality of regulation of the low-temperature distillation process.

Claims (2)

1. Способ автоматического регулирования установки разделения воздуха путем изменения количества продукционного кислорода из верхней колонны, при этом измеряют давление паров в верхней колонне, концентрацию кислорода на контрольной тарелке верхней колонны и концентрацию кислорода в продукционном кислороде, отличающийся тем, что по изменению значений давления паров и значений концентрации кислорода на контрольной тарелке формируют электрический сигнал управляющего опережающего воздействия, сравнивают концентрацию кислорода в продукционном кислороде с заданным значением, и при отклонении полученного значения концентрации кислорода от заданного прекращают воздействие электрического сигнала управляющего опережающего воздействия, формируют электрический сигнал управляющего основного воздействия, а после восстановления заданного значения концентрации кислорода в продукционном кислороде фиксируют установившиеся значения давления паров и концентрации кислорода на контрольной тарелке, прекращают воздействие электрического сигнала управляющего основного воздействия и формируют новый электрический сигнал управляющего опережающего воздействия в соответствии с зафиксированными значениями давления паров и концентрации кислорода на контрольной тарелке. 1. A method of automatically controlling the air separation unit by changing the amount of production oxygen from the upper column, the vapor pressure in the upper column, the oxygen concentration on the control plate of the upper column and the oxygen concentration in the production oxygen are measured, characterized in that by changing the vapor pressure and values of the oxygen concentration on the control plate form an electrical signal of the control advanced effect, compare the oxygen concentration in the product oxygen with a predetermined value, and when the obtained value of the oxygen concentration deviates from the set, the electric signal of the control leading action is terminated, the electric signal of the controlling main action is formed, and after restoring the set value of the oxygen concentration in the production oxygen, steady-state vapor pressure and oxygen concentration are recorded on the control plate, stop the exposure to an electrical signal controlling the main air actions and form a new electrical signal of the control advanced action in accordance with the recorded values of vapor pressure and oxygen concentration on the control plate. 2. Устройство автоматического регулирования установки разделения воздуха, содержащее датчик концентрации кислорода на контрольной тарелке верхней колонны, подключенный к регулятору концентрации кислорода на контрольной тарелке, датчик концентрации продукционного кислорода, подключенный к регулятору концентрации продукционного кислорода, датчик давления паров в верхней колонне и исполнительный орган, установленный на потоке продукционного кислорода, отличающееся тем, что устройство снабжено регулятором давления паров, соединенным с датчиком давления паров, ограничителем уровня выходного сигнала, установленного между регулятором давления паров и регулятором концентрации кислорода на контрольной тарелке, двумя элементами памяти, к входу первого из которых подключен датчик давления паров, к входу второго - датчик концентрации кислорода на контрольной тарелке, а их выходы соединены с регулятором давления паров и регулятором концентрации кислорода на контрольной тарелке соответственно, нуль-органом с дискретным выходом, соединенным с регулятором концентрации продукционного кислорода и с элементами памяти, и блоком коммутации, к входу которого подключены выход нуль-органа, регулятор концентрации кислорода на контрольной тарелке и управляющий выход регулятора концентрации продукционного кислорода, а выход соединен с исполнительным органом. 2. A device for automatically controlling an air separation unit, comprising an oxygen concentration sensor on a control plate of the upper column connected to an oxygen concentration regulator on a control plate, a production oxygen concentration sensor connected to a production oxygen concentration regulator, a vapor pressure sensor in the upper column and an actuator, mounted on a stream of production oxygen, characterized in that the device is equipped with a vapor pressure regulator, connected with a vapor pressure sensor, an output signal limiter installed between the vapor pressure regulator and the oxygen concentration regulator on the control plate, two memory elements, the vapor pressure sensor is connected to the input of the first one, the oxygen concentration sensor on the control plate is connected to the input of the second one, and the outputs are connected to a vapor pressure regulator and an oxygen concentration regulator on a control plate, respectively, by a null organ with a discrete output connected to a concentration regulator production oxygen and with memory elements, and a switching unit, to the input of which the output of the zero-organ, the oxygen concentration regulator on the control plate and the control output of the production oxygen concentration regulator are connected, and the output is connected to the actuator.
RU93019795A 1993-04-15 1993-04-15 Method and device for automatic control of air separation plant RU2063590C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019795A RU2063590C1 (en) 1993-04-15 1993-04-15 Method and device for automatic control of air separation plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93019795A RU2063590C1 (en) 1993-04-15 1993-04-15 Method and device for automatic control of air separation plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU93019795A RU93019795A (en) 1996-04-10
RU2063590C1 true RU2063590C1 (en) 1996-07-10

Family

ID=20140411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93019795A RU2063590C1 (en) 1993-04-15 1993-04-15 Method and device for automatic control of air separation plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2063590C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 637600, кл. F 25 J 3/04, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4784677A (en) Process and apparatus for controlling argon column feedstreams
RU2063590C1 (en) Method and device for automatic control of air separation plant
Carini et al. Multirate self-tuning predictive control with application to binary distillation column
RU1810727C (en) Method for automatic control of rectification process in air - distributing plant
SU390137A1 (en) METHOD OF AUTOMATIC CONTROL OF THE VARIABLE COLUMN BRAHRECTIFICATION APPARATUS
RU2008583C1 (en) Method for automatic controlling rectification process in air- separating plants
RU1809268C (en) Method and device for automatic control of air separation process in cryogenic complex
SU1343214A1 (en) Method of automatic control for air separation process
RU1809269C (en) Method and device for automatic control of air separation process in cryogenic complex
SU637600A1 (en) Method of regulating air separation plant operation
SU896341A1 (en) Rectification process automatic control method
SU507637A1 (en) Method for automatic control of a distillation column
EP3889529B1 (en) Product gas supply quantity adjustment device and air separation apparatus comprising same
RU2038550C1 (en) Method and device for regulation of air separation process
CN110703590B (en) Override control method, device, equipment and medium
SU597632A1 (en) Method of automatic control of process of preparing diluted sulfuric acid
SU718120A1 (en) Method of automatic control of the process of extractive rectification
SU1754140A1 (en) Method for automatic control of composite rectification column
CA2736115A1 (en) Adaptive control system for a sulfur recovery process
SU724159A1 (en) Rectification column automatic control apparatus
JP2886958B2 (en) Control method of air separation device
JP2550205B2 (en) Air separation method and device
SU1667887A1 (en) Method for controlling fractionating tower with side-cut distillate removal
SU1518377A1 (en) System of automatic control of evaporating installation
SU1736977A1 (en) Method of controlling solvent azeotropic desiccation